[發明專利]用于停車輔助的毫米波系統級封裝

有效

• 申請號: 201711477410.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109693629B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 韋利科·米漢婁維奇;達科·塔搜萬克;西尼撒·約萬諾維奇;韋塞林·布蘭科維奇
• 申請（專利權）人: 紐威萊克公司
• 主分類號: B60R19/48
• 分類號: B60R19/48;G01S13/08
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 葛強;黃謙

本發明涉及一種停車輔助設備，包括具有集成的毫米波IC前端的毫米波雷達傳感器。該設備可以檢測停車障礙物距離和物體的部分位置，具有固有的低成本系統拓撲結構，適合作為常用超聲傳感器的替代功能。該設備優選地通過集成的低成本模塊方法，使用具有集成反射器的單金屬層印刷偶極天線，以及用于數字接口和DC電源的四個連接器來實現，沒有PCB結構、接合線和倒裝芯片氣泡。通過使用與聚合物或半導體技術的復雜性降低的模塊集成來集成。該設備有利地引入低復雜度的單平面形狀金屬化層，包括天線輻射元件、用于天線的饋電網絡和用于相同金屬化平面中的有源部件的直流供電帶線。所提出的設備整體可以以小于3×1.5×0.5cm的模塊實現，優選地在77?81GHz頻帶中操作。

技術領域

本發明涉及一種停車輔助系統，其包括帶有特定集成毫米波IC前端的毫米波雷達傳感器,特定的天線布置，系統的創新模塊封裝，創新系統在車輛上的具體位置。所提出的設備能夠檢測物距，具有固有的低成本系統拓撲結構，適合在功能方面作為常用的超聲傳感器的替代物。所提出的設備拓撲結構包含所提出的設備拓撲由特定的發射和接收平面天線系統組成，毫米波雷達前端作為射頻集成電路射出。毫米波雷達拓撲結構包含基于FMCW雷達。可選的系統支援CW雷達和多普勒雷達操作原理的一個下變頻鏈和IQ發射機鏈,于相同的設備內。所提出的系統僅具有一個印刷和成型的金屬層，其包括DC饋線和與反射金屬化平面在同一平面中的天線輻射元件，與現有技術相比，允許簡單的制造工藝，并且制造步驟減少。

背景技術

有強大的動機在以下應用場景和特定功能中采用用于車輛停放輔助應用的智能、體積小、功耗小和低成本的傳感器：

a)檢測距離超過10m的障礙物距離。

b)操作集成在保險杠或其他車輛部件中的在車輛外面不可見的傳感器，就像超聲停車系統一樣。

c)操作與幾個相同的傳感器連接的傳感器，從而為輔助停車提供更強大的信息。

d)在用于車輛停放的區域內檢測人類或其他生物的附加功能，無需額外的硬件成本。

e)檢測車輛振動的附加功能，無需額外的硬件成本。

f)在幾個傳感器的情況下在保險杠中集成有可選操作功能，以便通過處理集成在車輛保險杠中的多于一個傳感器的數據來提高障礙物距離和角度精度。

目前采用的現有技術的停車輔助傳感器的大多數都是基于超聲技術。這種方法具有固有的缺點，即集成在車輛中的傳感器是可見的。這是由于超聲傳播特性的本質導致的，其中保險杠材料不能以簡單且可用的方式進行超聲傳播。此外，外部操作單元必須獲得額外的處理能力，為駕駛員提供準確的停車輔助信息。另一方面，這些成熟的超聲技術系統實現了巨大的生產成熟度和較低系統成本。

輔助停車的替代解決方案可以是毫米波雷達系統，其目前主要用于遠距離障礙物檢測。在這些操作模式中，它們必須具有高增益天線，這意味著要有更大尺寸和與波束形成、追蹤和物體識別相關的其他特殊功能。汽車頻段中現有技術的毫米波雷達IC結構通常有2個發送鏈和4個接收鏈。具有天線和組件的這種系統的成本很高，通常毫米波IC用SiGeBiCMOS技術實現。目前發布了在產品層面進行設計的集成的分頻鎖相環(PLL)和轉移到CMOS的技術。毫米波雷達系統可以集成在車輛保險杠中，但是具有通信損耗，并且毫米波傳感器的系統拓撲結構和操作方法無法實現低的系統成本。至少不足以低到成為超聲傳感器的有價值的替代路徑。發送通道和接收通道的數量太大，功率水平太高，天線系統與其它技術如雷達封裝本身集成在一起，MM-Wave RF IC封裝通過使用焊線連接到PCB或倒裝芯片接近于目前插入器結構而被集成到模塊中。

以下公開的專利和專利申請顯示了毫米波集成傳感器系統方面相關的主題和現有技術。

DE 102012201367，“毫米波雷達”介紹了具有至少一個毫米波電路和至少一個天線的毫米波雷達裝置，其被構造為多層多聚合物板的模塊。